Определение свойств газа в парогазовой смеси


0

У меня есть газовая смесь (пар и воздух), содержащиеся в баке. Я знаю давление в баке ( ), температуру ( ) и массовую долю воздуха ( ).T x aPTxa

Я хотел бы определить плотность обоих газов, чтобы потом выполнить некоторые расчеты.

Интуитивно я бы сделал следующее:

ρsteam=IAPWS97(rho_PT,P,T)

то есть, прося таблицы IAPWS предоставить мне плотность пара в условиях резервуара.

Однако, судя по доступным ресурсам, кажется, что это неправильно. Правильный способ сделать это было бы лучше

ρsteam=IAPWS97(rho_PT,Psteam,T)

Поэтому, принимая во внимание парциальное давление пара для расчета его плотности внутри резервуара, а не общее давление в резервуаре

Почему это ? Интуитивно я бы использовал общее давление в резервуаре, потому что мне кажется, что как пар, так и воздух испытывают общее давление в резервуаре, а не только их парциальное давление, и поэтому я бы использовал общее давление в резервуаре для вычисления их свойств.

Ответы:


2

Учитывая, что воздух и пар ведут себя как идеальные газы, вы можете написать следующие уравнения: где я использую индексы и для воздуха и пара соответственно. Принимая и в качестве молярных масс воздуха и воды, плотность каждого из газов будет равна P A V = n A R T P W V = n W R T A W M A M W P A V = ( м A / M A ) R T ( м A / V ) ρ A = P A M A

PV=nRT
PAV=nART
PWV=nWRT
AWMAMW PWV=(мВт/МВт)RT ( м Вт / В ) ρ W =PWMW
PAV=(mA/MA)RT(mA/V)ρA=PAMART

PWV=(mW/MW)RT(mW/V)ρW=PWMWRT

Следовательно, если вы хотите узнать плотность каждого из газов, вам нужно только парциальное давление, поскольку оно связано с количеством вещества каждого из газов.

Если вы хотите узнать плотность смеси газов, вы должны использовать общее давление и «эквивалентную молярную массу» для смеси.


Благодарю. Пар не является идеальным газом, но я полагаю, что ваш аргумент все еще доказывает, что плотность одного газа связана с его парциальным давлением, а не с общим давлением
FenryrMKIII

1
Да, пар не является идеальным газом, так как он может конденсироваться, но для относительно большого диапазона давления и температуры объемные свойства пара довольно хорошо описываются законом идеального газа.
Toulousain

Кажется, я помню «фракцию сухости», которая появляется здесь (1 - x), но в данный момент у меня нет доступа к этим нотам ...
Solar Mike

@SolarMike IIRC фактор сухости вступает в действие, когда температура конденсации близка к соответствующему уровню влажности.
Карл Виттофт

@CarlWitthoft Я измерял мощность парового котла при 170 град. С.
Solar Mike,
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.